Информации об Орлове В интернете довольно мало. Я нашёл пару статей.
Вот одна из них:
http://rznusl.ucoz.ru/prepod/orlov-31.pdf
В ней описывается граф со случайным весом для рёбер.
Другая его статья касается множеств:
http://rznusl.ucoz.ru/prepod/method_konf_2011.rar
(стр. 179).
В ней идёт расширение понятия множества, т.е. объект дополняется элементами, которые могут анигилировать с другими. По всей видимости, Орлов идёт по пути расширения моделей. В стандартном курсе такие модели раньше не рассматривались. Однако, что касается графа, то внесение случайного веса в рёбра представляется вполне естественным. Т.е. скорее всего подобные модели, уже были.
Вот ссылка на похожую модель:
http://ium.mccme.ru/f06/rand_gr.html
http://www.mmonline.ru/forum/read/7/43791/
Что касается множеств, то как я сказал, в стандартном курсе такого подхода не встречал. Однако он имеет своё практическое применение и может быть включён в стандартный курс, если будет развита теория.
P.S.
По поводу диссертации комментарий дать не могу - текста не видел, в интернете не нашёл.